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骨骼肌損傷后疼痛的機(jī)制分析和治療

 xyf4345 2023-04-23 發(fā)布于浙江

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近年來,隨著全民健身運(yùn)動的廣泛開展,骨骼肌損傷已成為不同年齡段人群的常見病和多發(fā)病。

肌肉拉傷和挫傷等為代表的急性骨骼肌損傷多發(fā)生在運(yùn)動過程中,其中競技體育運(yùn)動員在運(yùn)動損傷中肌肉損傷的占比可高達(dá) 1/3 以上。

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急性肌肉損傷的臨床表現(xiàn):

  • 肌纖維的部分或全部斷裂

  • 疼痛

  • 局部腫脹、出血

  • 肌肉功能活動受限等

慢性骨骼肌損傷包括:

  • 急性骨骼肌損傷遷延不愈演變而成

  • 以纖維肌痛癥和肌筋膜疼痛綜合征為代表的原發(fā)性損傷

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一、危險因素

各類急、慢性骨骼肌損傷常與周圍組織結(jié)構(gòu)及肌纖維的組成有關(guān)。由于骨骼肌損傷的主要結(jié)果是肌肉收縮的能力低于負(fù)荷刺激的要求。

因此,在運(yùn)動過程中肌肉激活程度、肌肉收縮類型以及肌肉纖維成分均會影響骨骼肌的運(yùn)動狀態(tài),并易造成損傷。

1.肌肉激活程度不足

骨骼肌受到脊髓前角運(yùn)動神經(jīng)元的支配,肌肉的實際收縮能力取決于:

  • 激活的前角運(yùn)動神經(jīng)元及其所支配的運(yùn)動纖維(亦稱“運(yùn)動單元”)數(shù)量;

  • 運(yùn)動單元激活程度越高,收縮能力越強(qiáng),對外部負(fù)荷刺激的適應(yīng)力亦越強(qiáng)。

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導(dǎo)致運(yùn)動單元激活水平低下的因素有:

  • 運(yùn)動前缺乏必要的熱身

  • 自身缺少神經(jīng)肌肉控制訓(xùn)練

  • 長期缺乏鍛煉

  • 機(jī)體長時間處于固定姿勢等

進(jìn)而導(dǎo)致肌肉收縮能力降低,易出現(xiàn)骨骼肌損傷。

2.肌肉收縮類型變化

在絕大多數(shù)的運(yùn)動過程中,肌肉主要進(jìn)行等張和等長收縮,其中等張收縮包括向心收縮和離心收縮。

同等主動用力狀態(tài)下的向心收縮時的肌纖維承受張力較小,而離心收縮時肌纖維承受張力較大。

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離心收縮一般發(fā)生在運(yùn)動動作的減速過程中。

舉例:從肩關(guān)節(jié)最大外旋位到手臂加速階段,再到手臂減速階段,肩袖肌群會在收縮的同時被快速拉長,對盂肱關(guān)節(jié)的運(yùn)動進(jìn)行減速,此時肌纖維會承受巨大的張力刺激。

在上述過程中,若存在肌肉激活程度低、肌肉疲勞或肌肉力量薄弱等情況,則極易造成肩袖骨骼肌急、慢性損傷。

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3.肌肉纖維構(gòu)成差異

肌纖維一般分成下列兩種:

I 型肌纖維,又稱紅肌或慢肌纖維,其收縮速度慢,但氧化能力強(qiáng),其功率輸出較低但抗疲勞性好;

II型肌纖維,又稱為白肌或快肌纖維,其主要通過糖酵解代謝葡萄糖,功率輸出較大,收縮快但抗疲勞性較弱。

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部分肌肉的 II 型肌纖維比例較高,容易在高強(qiáng)度訓(xùn)練中出現(xiàn)供能不足和疲勞狀態(tài),導(dǎo)致有效運(yùn)動單元數(shù)量減少,肌肉力量減退。

此時若繼續(xù)進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練,則這類肌肉(如腘繩?。噍^于其他肌肉更易出現(xiàn)損傷。

二、機(jī)制

1.骨骼肌損傷后的急性疼痛機(jī)制

疼痛是骨骼肌急性損傷的首發(fā)癥狀,也是貫穿整個骨骼肌損傷病程的關(guān)鍵癥狀之一。絕大多數(shù)這類患者都表現(xiàn)為肌纖維的部分撕裂或完全斷裂,并觸發(fā)炎癥反應(yīng)引起疼痛。

肌纖維輕度損傷時,

  • 骨骼肌的血管系統(tǒng)通常不會被破壞

  • 受損區(qū)域的肥大細(xì)胞釋放組胺

  • 成纖維細(xì)胞或單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞等分泌血管內(nèi)皮生長因子,促進(jìn)血管舒張

以應(yīng)對缺氧、氧化應(yīng)激等情況。

當(dāng)出現(xiàn)肌纖維大部分撕裂或完全斷裂等嚴(yán)重?fù)p傷時,

  • 損傷部位血管系統(tǒng)被破壞

  • 機(jī)體通過激活凝血級聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致過敏性毒素的形成

  • 激活凝血級聯(lián)反應(yīng)后,組織釋放組胺和血栓素 A2 等促炎癥介質(zhì)

免疫細(xì)胞遷移到組織損傷區(qū)域,觸發(fā)炎癥反應(yīng)。

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骨骼肌急性損傷后的 72 小時內(nèi)的疼痛,主要為損傷區(qū)域局部炎癥所誘發(fā)的炎癥性疼痛,包括 IL-6、白介素 1β ( IL-1β)、TNF-α 等促炎因子,會增強(qiáng)炎癥反應(yīng);

進(jìn)而導(dǎo)致組織細(xì)胞釋放前列腺素 (PG)、白三烯及血小板因子等致痛物質(zhì),刺激外周傷害性感受器,經(jīng) Aδ 和C 纖維傳入脊髓背角,產(chǎn)生急性疼痛反應(yīng)。

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此時,被致痛物質(zhì)激活的脊髓背角初級感覺神經(jīng)元將通過突觸傳遞將傷害性信息進(jìn)一步傳遞至丘腦等脊髓以上高位中樞,并最終抵達(dá)皮質(zhì)區(qū)域產(chǎn)生疼痛感受。

同時,由丘腦、皮質(zhì)、中腦以及延髓區(qū)域組成的痛覺內(nèi)源性下行調(diào)控系統(tǒng)也被激活。

有研究顯示,丘腦背內(nèi)側(cè)核團(tuán)介導(dǎo)的下行易化作用會在肌肉損傷后較早出現(xiàn),并持續(xù)較長時間

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在骨骼肌損傷急性期進(jìn)行積極的抗炎和鎮(zhèn)痛治療,將有助于盡快消除因炎癥導(dǎo)致的傷害性刺激來源,預(yù)防痛覺下行易化作用的誘發(fā)和激活。

2.骨骼肌損傷后的慢性疼痛機(jī)制

骨骼肌慢性疼痛的主要來源,既包括繼發(fā)自急性損傷后的遷延不愈,也包括肌筋膜疼痛綜合征等原發(fā)性慢性損傷。

以肌筋膜疼痛綜合征為例,其主要損傷機(jī)制推測為“灰姑娘學(xué)說”。

該理論認(rèn)為長時間固定姿勢的肌肉收縮主要由肌肉內(nèi) I 型肌纖維占主導(dǎo)的小型運(yùn)動單元負(fù)責(zé),強(qiáng)度低但時間長。

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運(yùn)動單元

在正常肌肉收縮過程中,

  • 隨著強(qiáng)度逐漸增加,小型運(yùn)動單元首先激活,其次 II 型肌纖維主導(dǎo)的大型運(yùn)動單元工作;

  • 而當(dāng)強(qiáng)度降低時,也是大型運(yùn)動單元先休息而小型運(yùn)動單元最后放松。

因此,在長時間固定姿勢狀態(tài)下,容易出現(xiàn)大型運(yùn)動單元激活不充分而小型運(yùn)動單元超負(fù)荷收縮的情況。

此時,受累肌纖維的神經(jīng)肌肉接頭出現(xiàn)“終板噪聲”樣的功能障礙,大量乙酰膽堿 ( Ach) 將使神經(jīng)-肌肉接頭后膜持續(xù)去極化并維持肌纖維收縮。進(jìn)而使局部三磷酸腺苷 (ATP) 供能不足。

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持續(xù)收縮的肌纖維還會擠壓鄰近組織和血管,導(dǎo)致周圍細(xì)胞持續(xù)釋放致痛物質(zhì),對外周傷害性感受器產(chǎn)生長時間刺激,產(chǎn)生類似于急性損傷疼痛遷延不愈的情況。

外周接受連續(xù)傷害性刺激的脊髓背角神經(jīng)元亦可通過 C 纖維逆向傳導(dǎo)向組織中釋放 P 物質(zhì),進(jìn)而激活組織附近的其他傷害性感受器,導(dǎo)致外周敏化出現(xiàn)。

隨后,脊髓背角突觸后膜的 AMP 激活的蛋白激酶 (AMPK) ,N-甲基-D 天冬氨酸 (NMDA) 等各類離子型谷氨酸受體被依次激活,而 γ-氨基丁酸(GABA) 受體則被抑制,進(jìn)一步促進(jìn)突觸后膜的去極化,增強(qiáng)向高位中樞傳遞傷害性信息。

而痛覺下行抑制作用的功能減退,也會進(jìn)一步使疼痛強(qiáng)度和范圍顯著增加,并出現(xiàn)焦慮、抑郁和失眠等認(rèn)知和心理紊亂癥狀。

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三、非藥物療法

對于急性骨骼肌損傷后的炎癥性疼痛,臨床常使用 NSAIDs 和阿片類鎮(zhèn)痛藥進(jìn)行治療。

然而,越來越多的證據(jù)表明,急性損傷期炎癥過程的異常減弱可能會不利于損傷的預(yù)后,甚至?xí)璧K肌肉功能的正?;謴?fù),誘導(dǎo)肌肉出現(xiàn)萎縮,抑制肌纖維的修復(fù)進(jìn)程。

目前,更推薦采用針灸、手法治療和運(yùn)動療法在內(nèi)的各類非藥物療法。

其優(yōu)點:

  • 改善肌纖維收縮功能

  • 促進(jìn)肌肉修復(fù)

  • 有效激活中樞和外周疼痛調(diào)控系統(tǒng)

  • 對骨骼肌損傷后急、慢性疼痛癥狀均能夠產(chǎn)生良好鎮(zhèn)痛療效

1.手法治療

手法治療是最早用于緩解疼痛的療法之一,以各類按摩和牽伸技術(shù)為主。

功能

  • 快速鎮(zhèn)痛作用

  • 有效逆轉(zhuǎn)因中樞敏化帶來的神經(jīng)元可塑性變化

  • 進(jìn)多巴胺的釋放并開啟獎賞通路,減輕疼痛及由疼痛引起的焦慮與抑郁等不愉快的情感反應(yīng)

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2. 運(yùn)動療法

在康復(fù)階段開展積極的運(yùn)動療法。

功能

  • 有效改善和修正受累肌肉異常的生物力學(xué)狀態(tài),恢復(fù)其收縮和控制功能;

  • 充分激活中樞疼痛調(diào)控系統(tǒng)并產(chǎn)生運(yùn)動誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛效應(yīng)( EIA),緩解損傷后炎性疼痛和慢性疼痛。

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3. 針灸療法

已被廣泛證明可以用于治療各種疼痛相關(guān)疾病,尤其是肌肉和結(jié)締組織疾病。

功能

  • 增強(qiáng)受累肌肉收縮力量和耐力水平

  • 改善肌肉微循環(huán)

  • 促進(jìn)中樞和外周釋放阿片類物質(zhì)

  • 激活中樞痛覺下行抑制系統(tǒng),發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用

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圖片:網(wǎng)絡(luò)、作者供圖;編輯:梧卡

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